Лес на брошенных землях восстанавливается впятеро быстрее, чем считалось раньше

Брошенная пашня может зарасти лесом за двадцать лет. К такому выводу пришли учёные из Института математических проблем биологии РАН (ИМПБ РАН) и Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН. 

Биологи исследовали пахотные земли центра европейской части России (зона умеренных лесов), заброшенные в конце 1980-х – начале 1990-х годов. Их интересовали следующие вопросы. Какие экосистемы и с какой скоростью возникают на былых полях? От чего это зависит? Какие при этом формируются почвы и состав растительности?

Ранее предполагалось, что брошенное поле в первые пять лет зарастает травой, затем кустарником и только потом лесом. Считалось, что на восстановление леса требуется несколько веков.

Однако наблюдения показали, что некоторые поля уже за первые два года зарастают порослью березы, серой ольхи, ив. Это так даже для тех земель, которые много столетий находились в сельскохозяйственном обороте.

Между тем некоторые участки, которые не возделываются около 20 лет, бедны лесной порослью и даже полностью лишены её. Чем же вызвано такое различие?

Исследователи предположили, что ключевым фактором, определяющим, насколько быстро зарастёт поле, являются травяные пожары.

Учёные реконструировали по архивным спутниковым снимкам 30-летнюю историю травяных пожаров в Серпуховском районе Московской области. Оказалось, что именно часто горевшие поля не спешат покрываться деревьями. А вот если рядом с пашней находится старый лес, это ускоряет зарастание.

Какие поля горят чаще всего? С помощью специальных методов анализа данных исследователи выделили факторы, способствующие распространению пожаров.

Как и следовало ожидать, шансы возгорания увеличивает наличие рядом уже горевшего участка и присутствие небольших поселений в радиусе 300 метров. Вероятность пожара возрастает из-за высоких температур в марта и отсутствия осадков в апреле.

Авторы также провели экологический анализ трёх типов территорий: полей, где отсутствует лесная растительность, зарастающих лесом полей и, наконец, старых лесов. Биологи выяснили состав растительности, специфику почв, оценили биоразнообразие.

На территории зарастающего леса почвы оказались самыми бедными, поскольку на этой стадии своего развития деревья "выкачивают" все полезные вещества из почвы. Наиболее богатой оказалась почва под старым лесом – в ней было наилучшее соотношение углерода и азота. Почвы часто горящих участков, где нет лесной поросли, оказались богаты фосфором и калием.

При этом наиболее богатой растительность оказалась именно на зарастающих лесом полях. На них можно было встретить как луговые, так и лесные виды. Безлесые же, часто горящие пашни чаще зарастают бурьянистыми видами – высокими травами с мощной корневой системой, образующими кочки.

Результаты исследования опубликованы в журнале Ecological Processes.